道路工程中路线布设与路基设计要点思考

刘兆亨      

摘要：道路工程中的路线布设与路基设计是确保道路建设质量和安全性的重要环节。本文就道路工程中路线布设和路基设计的要点进行思考和探讨，包括地形条件分析、交通需求评估、路线选择、路基设计等方面。通过合理的路线布设和路基设计，可以提高道路的通行能力和安全性，促进交通运输的发展。

关键词：道路工程；路线布设；路基设计；地形条件；交通需求评估

道路是城市和乡村交通网络的重要组成部分，它直接影响着人们的出行和经济发展。在道路工程中，路线布设和路基设计是关键的决策环节，对于道路的可行性、安全性和经济性具有重要影响。因此，深入研究和思考路线布设与路基设计的要点，对于优化道路工程的实施具有重要意义。

1道路工程中路线布设工作开展前准备

在进行路线布设和路基设计之前，需要对工程所在地的地形条件进行充分分析。地形条件包括地势起伏、土质情况、水文地质特征等方面。通过详细的地形调查和勘测，可以了解地质结构、地下水位、土层情况等，为路线布设和路基设计提供科学依据。

1.1地势起伏

在道路工程中，了解道路所经过地区的地势起伏情况非常重要。地势起伏涉及到地面的高低变化，包括山地、丘陵和平原等不同类型的地形。以下是地势起伏对道路设计的几个重要影响：

坡度设计。地势起伏对道路的坡度设计有直接影响。在山地或丘陵地区，道路可能需要穿越陡峭的山坡或丘陵，因此需要合理确定道路的坡度。合理的坡度设计可以确保车辆的安全行驶和司机的驾驶舒适性。

曲线半径。地势起伏也会对道路的曲线半径要求产生影响。在山地或丘陵地区，由于地势的变化较大，道路可能需要频繁地转弯和变换方向。因此，根据地势的起伏情况，需要确定适当的曲线半径，以确保车辆行驶的平稳性和安全性。

超高设计。地势起伏还会对道路的超高设计产生影响。超高是指道路设计中车辆通行时的最大高度差。在山地或丘陵地区，道路可能需要穿过或跨越山谷、河流或其他障碍物，因此需要进行超高设计，以确保车辆的安全通过。

1.2土质情况勘察

在道路工程的路线布设阶段，土质情况勘察是一个关键的工作。为了更好地实现道路路线科学布设，需要做好土质情况勘察。具体而言，设计人员可以从以下几个方面开展土质情况勘察工作。

第一，做好前期资料调研工作。收集和研究相关的前期资料，包括地质图、地形图、水文地质报告等。这些资料可以提供有关地质背景、地形特征和土壤类型的初步了解。

第二，重视地形测量与勘测。设计人员在开展地形测量和勘测工作，为了能够获得工程所在地的地形数据，可以使用地形测量仪器、GPS等工具进行实地测量，获取地面高程、山坡倾斜度等信息。同时，引入航空遥感技术获取更全面的地形数据。

第三，强化勘探钻孔作业。设计人员应选择合适的位置进行勘探钻孔工作，收集土壤和岩石样本。在具体作业开展之前，需要根据道路规模和需求进行合理确定勘探钻孔的位置和数量。同时严格控制钻孔深度，一般应超过设计路基深度，以确保获取代表性的土壤样本。

第四，落实采样和实验室测试。将勘探钻孔中取得土样，送到实验室进行试验检测。为了保证样本具有代表性，土样采样过程中应严格遵循相应的标准和规范。同时实验室测试可以包括土壤颗粒分析、含水量测试、密实度测试等，以获取土壤的物理性质和力学性质。

第五，数据分析与评估。根据勘探钻孔和实验室测试所得的数据，进行土质情况的分析和评估，具体应对土壤的类型、厚度、承载能力、稳定性等指标进行分析，确定可能存在的问题以及潜在的地质灾害风险。

第六，结果应用与路线调整。根据土质情况勘察的结果，评估和比较不同路线的可行性和工程风险。然后根据评估结果，进行路线调整和优化，以确保道路的稳定性、经济性和可持续性。

1.3水文地质特征

在道路工程的路线布设中，水文地质特征是需要考虑的一个重要因素，会给道路工程中路线布设带来直接的影响。因此，设计人员需要充分了解水文地质特征，做好这方面调查。在具体水文地质特征调查中，可以从以下几个方面入手。

第一，地下水位和含水层情况。设计人员需要充分了解工程施工所在地的地下水位和地下水含水层的分布情况，利用相关设施进行地下水位测量。在实际路基作业中，地下水位的高低和含水层的性质将会给路基、路面和排水系统的设计带来直接的影响。比如，高地下水位可能导致路基湿软和排水问题，而低地下水位可能导致干旱和土壤膨胀等问题。

第二，地下水动态和水文循环。设计人员需要充分研究地下水的动态变化和水文循环特征，具体包括降雨补给、地下水补给和地下水流动。这有助于了解地下水系统的响应性和水文过程对道路工程的影响，如地下水涌出、土壤侵蚀和地质灾害等，从而做好相应的防护措施。

第三，地下水化学性质。设计人员需要对地下水的化学性质展开研究，如pH值、溶解物质和水质。通过充分了解地下水的化学特征，评估其对道路结构和材料的腐蚀性，以及对环境的影响，确保道路工程良好建设。

第四，河流和水体特征。研究工程所在地的河流、湖泊和水体特征，包括水位变化、洪水频率和水质状况。根据所得信息，确定道路的交叉河流、桥梁设计和排水系统的设计，以此来确保道路的安全和交通畅通[1]。

第五，地质灾害风险。设计人员需要做好地质灾害风险评估工作，充分了解地质灾害的类型以及带来的影响，比如滑坡、地面塌陷和泥石流等。在实际道路工程建设中，水文地质特征对于地质灾害的形成和演化起着重要的作用，因此需要考虑这些特征，采取相应的防灾措施。

2交通需求评估工作开展

准确评估交通需求是路线布设的关键步骤。通过对道路周边交通流量、交通组织形式、交通枢纽等进行调查和分析，可以确定道路的通行能力需求，进而确定合理的路线布设方案。在交通需求评估中，还需考虑未来交通发展趋势和规划，确保路线的可持续性和扩展性，其中具体内容如下：

第一，交通流量调查。通过对道路周边交通流量进行调查和监测，获取现有交通状况的数据，其中具体数据获取方法有交通计数器、交通调查问卷、交通摄像头等，可以充分利用这些方法来了解道路周边的交通流量分布、高峰时段、车辆类型等信息，根据这些信息确定路段的通行能力需求。

第二，交通组织形式。研究道路周边的交通组织形式，包括交叉口、交通信号灯、交通规划、停车设施等。了解道路周边的交通组织情况，可以评估交通流的控制和调节情况，为路线布设提供参考。

第三，交通枢纽和重要节点。需要对道路周边的交通枢纽和重要节点进行调查，如公交站、火车站、港口、机场等，充分了解这些交通枢纽的交通流量和需求，然后明确道路通行能力需求和路线布设。

第四，未来交通发展趋势和规划。在道路工程路线布设中，需要充分考虑未来的交通发展趋势和规划，比如城市扩展规划、交通网络发展规划等。然后根据信息预测未来交通需求的增长趋势和交通组织的调整，确定路线的可持续性和扩展性，避免未来交通拥堵和瓶颈问题。

3道路工程中路线选择分析

根据地形条件和交通需求评估结果，进行路线选择是关键的决策环节。在路线选择中，需要综合考虑多个因素，如地形地貌、环境保护、土地利用、工程建设成本等。合理的路线选择应尽量减少对环境的破坏，最大限度地利用现有土地资源，并保证道路的安全性和通行效率。

3.1地形地貌

在道路工程中，地形地貌是路线选择中需要综合考虑的重要因素之一，需要充分了解不同地形地貌给道路工程路线布设带来的影响，然后在此基础上进行路线合理布设。

第一，考虑地形起伏带来的影响。地形起伏的大小和变化对道路的设计和建设有着直接影响。选择相对平缓的地形可以减少道路的纵向坡度和横向曲线的数量和半径，从而降低了道路的建设难度和工程成本。同时，较平缓的地形也有助于提高道路的通行效率和安全性。

第二，山地和丘陵地区。在山地和丘陵地区，地形起伏较大，道路的建设难度较高。因此，在选择路线时，应尽量选择经过山地和丘陵地区相对较平缓的部分，以降低工程难度和成本。同时，还需要充分考虑山地和丘陵地区的地质条件、土壤稳定性等因素，以确保道路的安全性[2]。

第三，平原地区。相较于前面两种地形地貌，平原地区相对地形起伏较小，通常更容易进行道路建设。在选择路线时，可以更多地考虑直线段和较大的曲线半径，以此来提高道路的通行效率。同时也需要考虑平原地区的水文地质特征，如地下水位、排水情况等，以确保路基和路面的稳定性和排水性能。

3.2环境保护

在道路工程的规划、设计和建设过程中，环境保护是其中一项重要任务。科学的环境保护措施和技术应用可以减少道路工程对自然环境的破坏，实现道路与生态环境的协调发展。因此，需要加强这方面管理，从以下四个方面加强环境保护。

第一，自然生态系统保护。在选择路线时，应尽量避免对自然生态系统的破坏和干扰。保护原始森林、湿地、水源地和野生动植物栖息地等重要生态环境，降低道路路线布设对生态系统带来的影响。

第二，水体保护。合理设计和建设路桥、涵洞等水体横越设施，避免对河流、湖泊和水域的污染和破坏。设计人员应采取合适的排水系统，减少道路污水和雨水对水体的污染。

第三，大气环境保护。设计人员应合理设计交通组织和交通信号灯，减少交通拥堵和车辆排放对大气环境的负面影响。同时采用环保材料和技术，减少道路建设和使用过程中的污染物排放[3]。

第四，噪音和振动控制。在道路工程路线布设中，会产生相应的噪声污染。应采取合适的设计和措施，减少道路交通产生的噪音和振动对周边居民和生态环境的干扰。比如设置隔音墙、降低车速、优化车辆噪音控制等，落实噪音污染控制。

3.3土地利用

在道路工程中，需要充分考虑路线布设给土地利用带来的影响，通过科学合理的道路工程路线布设和规划，提高土地利用效率。具体而言，在进行道路路线布设时需要充分考虑以下方面内容：

第一，最大限度利用现有土地资源。在选择路线时，应尽量利用现有土地资源，避免过度征地。考虑现有的道路、铁路、管道等基础设施的布局，尽量选择与现有基础设施相衔接的路线，以减少土地占用和工程建设成本。

第二，农田保护和农业用地利用。尊重农田保护政策，避免或最小化对农田的占用。在选择路线时，应避免对高质量农田的占用，尽量选择经过农田较少的区域，以减少对农业用地的影响。

第三，环境保护和生态用地保留。保护重要的生态用地，如湿地、森林、自然保护区等。在路线选择时，应避免对这些生态用地的占用或最小化其影响，确保生态环境的完整性和生物多样性的保护[4]。

第四，城市规划和土地开发规划的一致性：与城市规划和土地开发规划相协调，确保道路工程与城市发展目标相一致。考虑城市扩展规划和土地用途规划，尽量选择符合城市发展战略的路线，促进土地的合理利用和城市的可持续发展。

3.4工程建设成本

在道路工程中，除了以上几个方面需要考虑外，工程建设成本也是一个必须考虑的因素，需要对路线布设和规划进行综合评估和经济分析，以此来平衡工程建设成本与其他因素的关系，其中需要考虑的具体工程建设成本有以下几个方面。

第一，土地征用和土地购置成本。工程相关部门在选择路线时，需要评估土地征用和土地购置的成本，尽量降低土地购置成本，减少土地征用面积，以此来提高道路工程的经济效益。

第二，土质和地质条件。土质和地质条件对道路的建设成本有直接影响。例如，在选择路线时需要考虑土壤的稳定性，尽量选择稳定的土质，因为较差的土质可能需要更多的地基处理措施，从而导致工程成本增加。

第三，施工难度和工期。路线选择和设计的施工难度和工期对工程成本也有影响。复杂的地形、复杂的地质条件或需要进行大规模的地质处理可能增加工程成本，因此在道路路线选择时，应尽量绕开复杂的地形和复杂的地质区域。

第四，材料和劳动力成本。不同地区的材料和劳动力成本可能存在差异。在路线选择和设计过程中，需要考虑当地的材料和劳动力成本，以便合理评估工程建设的成本。工程建设部门需要做好相关材料市场调查，科学预算道路工程成本，确保道路工程成本良好管控[5]。

4道路工程中路基设计要点

路基设计是路线布设的重要组成部分。在路基设计中需要充分考虑地质条件、水文地质特征和交通荷载等因素，同时根据道路工程建设要求，确定路基的宽度、坡度、强度等参数，确保路基的稳定性和耐久性。此外，合理设置排水系统，防止因水分对路基产生不良影响。

第一，路基宽度和坡度。根据交通荷载和地质条件确定路基的宽度和坡度。具体而言，需要根据预计的交通流量和车辆类型来确定宽度。设计人员需要充分考虑车道宽度、车道数、紧急停车带等因素，确保路基宽度应能满足车辆通行的需求，同时考虑路基的宽度安全性，通过了解车辆操控、超车和紧急情况时的安全要求，明确道路路宽，确保道路宽度能够提供安全的车行区域和紧急停车带。此外，在宽度设计时，也需要考虑设计速度。设计人员需要根据道路等级和设计速度确定合适的车道宽度。一般情况下，较高的设计速度通常需要更宽的车道。

在进行坡度设计时，应根据排水要求和地质条件确定纵向坡度。因为纵向坡度与道路排水有关，合理的纵向坡度有助于快速排水，防止积水对路基和路面的损害。因此，需要结合排水要求进行合理设计。同时，在进行纵向坡度设计时，应将坡度控制在安全范围内，从而确保车辆行驶的稳定性和安全性。对于横向坡度设计，需要考虑路面横向坡度对车辆操控带来的影响，从行车舒适性和安全性来设计横向坡度。

第二，路基强度与厚度。在道路工程路基设计中，要根据地质调查结果，评估路基土地的工程性质，如承载力、稳定性、压缩性和抗冻性等。然后根据土壤特性确定路基的设计参数，如土壤的背填系数、内摩擦角和压缩模量等，实现路基强度良好设计[6]。同时在路基材料选择上，应根据地质条件和交通荷载要求，选择适当的路基材料。常见的路基材料包括天然土、填方土、石方和碎石等。在对这些材料选择是，需要对其强度和稳定性进行检测，以此来保证满足承载要求。此外，在路基厚度设计上，需要根据土壤特性和设计荷载来确定路基的厚度。比如土壤的承载力、压缩性和侧向稳定性等因素，确保路基厚度合理性。

结论

综上所述，道路工程中的路线布设与路基设计是确保道路质量和安全性的关键要素。在实际道路工程建设中，要想实现道路工程良好建设，实现道路路线科学规划，需要做好地形条件分析、交通需求评估、路线选择和路基设计等方面工作，以此来实现道路工程的优化和可持续发展。同时，在未来道路工程中应继续加强科学研究，运用先进技术和方法，提升路线布设和路基设计水平，为交通运输事业的发展做出贡献。

参考文献

[1]徐斌,胡琼希. 公路工程设计中路线布设及路基设计分析[J]. 城市建设理论研究(电子版),2022,(36)

[2]张龙. 基于路线布设及路基设计的公路设计要点[J]. 建筑技术开发,2022,49(24)

[3]黄显顺. 路线布设与路基设计的思路与方法[J]. 交通世界,2022,(33)

[4]但强. 公路工程设计中路线布设及路基设计研究[J]. 中华建设,2022,(07)

[5]邱福林. 公路工程设计中路线布设及路基设计[J]. 黑龙江交通科技,2018,41(08)

[6]郭采丰,王诗扬. 道路工程中路线布设与路基设计要点研究[J]. 工程建设与设计,2018,(11)